肺線維芽細胞に焦点を当てた間質性肺炎と肺癌を結びつける分子病態の解明
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21K08200
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野口 智史 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60732807)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 間質性肺炎 / 肺癌 / バイオマーカー / Gremlin1 / 肺線維芽細胞 / 非小細胞肺癌 / 肺線維症 / 線維芽細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では肺線維芽細胞に焦点を当て、肺癌と間質性肺炎をリンクする新規機序を明らかにすることを目的とする。まず公共データベースを用いて、間質性肺炎及び肺癌の間質で発現が上昇する遺伝子群を抽出した。その中で肺線維芽細胞に比較的特異的に高発現する分泌蛋白Gremlin-1に注目し、肺線維芽細胞自身や隣接する肺癌細胞に与える影響を、in vitro、in vivo、臨床検体を用いて評価し、抗線維化・抗腫瘍治療のターゲットとしての可能性を探る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
間質性肺炎は喫煙とは独立した肺癌の危険因子の一つであるが、両疾患を結びつける分子病態は未解明の部分が多い。まず公共データベースを用いた解析を行い、BMPアンタゴニストの一つであるGREM1（Gremlin-1）に注目した。
間質性肺炎のため肺移植を受けた患者由来の切除肺組織から初代培養の肺線維芽細胞を樹立し、線維化部位と非線維化部位を比較したところ、線維化部位に由来する肺線維芽細胞においてGREM1の発現が高かった。さらにブレオマイシン誘導マウス肺線維症モデルの肺組織において、コントロールと比較してGREM1の発現が高かった。
次に、特発性肺線維症(IPF)患者から得られた肺組織のscRNA-seqの公共データの解析を行った。肺線維症における線維芽細胞のサブタイプを探索したところ、ACTA2陽性の筋線維芽細胞がPOSTN陽性あるいはNPNT陽性の細胞分画に分けられることを見出した。このうちGREM1はPOSTN陽性の筋線維芽細胞において発現しており、この細胞分画において特異的な発現がみられる新規のマーカーとしてCOL10A1やLRRC15を同定した。また、IPF患者の肺を用いた高感度RNA-ISH法により、GREM1はPOSTN-highの筋線維芽細胞で比較的特異的に高発現であることをin situでも確認した。
間質性肺炎の移植肺から独自に樹立した初代培養肺線維芽細胞を用いて、GREM1の機能解析を行った。具体的にはGREM1に対するsiRNAを用いた実験で、GREM1が細胞増殖やコラーゲンゲル収縮を促進すること、各種コラーゲン発現を増加させることを見出した。今年度はさらにサンプルサイズを増やし、またほかの病態（PPFEなど）の初代培養肺線維芽細胞を用いて、同様の実験を行い、信頼性のある結果が得られた。この時点で論文投稿すべく、現在論文を執筆中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
間質性肺炎と肺癌の両疾患を結びつける遺伝子として公共データベースを用いた解析でGREM1という遺伝子を抽出し、間質性肺炎におけるGREM1の発現解析及び機
能解析を中心に行った。間質性肺炎の移植肺から樹立した初代培養肺線維芽細胞を用いて、増殖、収縮、ECM産生といった機能解析で一定の成果が挙げられたため、論文投稿準備中である。論文投稿の準備に時間を費やし、まだ肺癌との関連についての研究へ進められていないため、研究計画からはやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
間質性肺炎におけるGremlin-1の役割に関する論文をまとめ、publicationを行う予定である。必要に応じて追加実験を検討する。
さらに今後は肺癌－癌関連線維芽細胞(CAF)相互作用におけるの役割に関する研究を行う。
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
